前言

如果你想——从零入门ARM高速电路设计，那么你最起码应该具备以下能力：

能够独立完成一个基于MCU的小项目，包括原理图设计，PCB设计和嵌入式软件开发……

什么？你完全0基础？

没关系啦！那你可以看我写的这个教程。

毕竟16个月前我也是从完全不懂开始的……(如果，高中物理电路知识不算的话)。

总而言之，本教程将给出一个可行的学习路径，分享我自己自学过程中的一些经验，以及设计过程中的一些考量。

教程说明

案例：全志H6开发板。（一个类似树莓派的开发板）

教程共计九章，每周三更新2-3章，预计6月28日更新完成。

本文主要介绍——全志H6开发板项目+教程目录（我会分享些什么经验）。

全志H6开发板简介

全志H6开发板以全志H6为主控芯片。

硬件上面兼容了Orange Pi 3 LTS，可以烧写香橙派的系统，并完全对接它的软件。

举个例子，你可以使用香橙派提供的GPIO操作工具，操作IO端口。

使用说明

全志H6开发板可以制作：

一台小型的Linux桌面计算机，可以实现文件编辑，上网，学习编程，视频播放等。

一台小型的Linux网络服务器，可以实现NAS，软路由，智能家居主控等。

一台性能强劲的MCU，可以通过GPIO直接控制外部硬件。

特性

①基于全志 H6 芯片，4核Cortex A53，Mali-T720 GPU。

②支持运行GUI系统，可以跑浏览器。

③支持常见接口，包括USB，HDMI，音频接口，WIFI，SD卡等。其中，开发板有4个USB口，包括1个USB 3.0，1个USB 2.0，1个USB OTG，1个USB Type C电源接口

可以通过调试USB直接烧写固件(仅Android系统)

④支持系统包含：Ubuntu 22.04 - Jammy等、Debian 11 - Bullseye等、Android TV 9.0。

⑤支持HDMI和3.5mm接口输出音频(音质清晰，未见杂音)。

HDMI最高支持4K@60HZ，实测至少支持2K@60HZ。

⑥板载 26 Pin GPIO，支持常用接口，eg. I2C, SPI, UART, PWM等，兼容Orange Pi 3 LTS的GPIO接口。

⑦8GB eMMC储存，2GB LPDDR3 内存，支持TF卡扩展。经DragonHD实测，2GB LPDDR3 内存最高跑到888MHZ。

支持从eMMC和TF卡启动。

⑧板载AP6212(WIFI+BT)，WIFI速度实测下载30Mbps+，上传20Mbps+。

⑨独立调试串口，启动时输出UBOOT，内核调试信息，进入系统后可作为Console使用。

⑩搭配AXP805电源方案。

打板说明

本开发板使用JLC06161H-3313阻抗，基本符合JLC的6层板免费打板要求。

由于JLC免费规则在变化，因此要注意：当前(2023.04.27)JLC免费规则已经将过孔外径修改为0.3mm/0.4mm。

过孔外径变小，板子更好画了，但还是需要做相应的修改，符合免费打板规则。

成本说明

注意！

实际上自己做单板的成本远高于上面写的。

比如：为了做冗余，光H6+AXP805套片就买了4套，为了焊接还陆续买了各种工具，实际总共花了1000元左右(700元物料+300元工具)。

降低成本方案：开源平台的创友@frostcc 找到了——泰奇猫电视盒子，咸鱼价格60左右。其中包含了H6，AXP805, LPDDR3(1GB), eMMC, AP6212，可以参考一下。

开源资料

本项目所有资料均已开源，想获取资料自己DIY学习的伙伴，请在电脑端打开源文件：全志H6开发板-从零入门ARM高速电路设计 - 嘉立创EDA开源硬件平台

第一步：点击“编辑器打开”

第二步：获取源文件，并可以直接在电脑端查看电路，封装等信息

制作背景

每次看到手机和电脑的PCB里密密麻麻的元器件，就想着啥时候我也能做个类似的。

但是真的想要去学去做了，又无从下手。

网络上有不少讲STM32，ESP32等MCU的电路硬件设计和软件开发的教程，光是嘉立创EDA就办了好多这样的活动。

但是完全没见过有人讲怎么设计一个类似于树莓派的开发板/应用，基本都是讲怎么在树莓派上配置软件和环境，玩各种创意。

开源的派也不少，但是都只是给出了最终的成果(原理图+PCB+Demo视频)，缺乏中间过程，让人不知道如何自己独立做出这样的东西。

看完了别人的派之后，羡慕，但除了羡慕什么也做不了。

于是，我行动了起来！我花了5个月的时间学习，实践，最终成功的调通了各种功能。

我要出一个真正的——从零入门ARM高速电路设计的教程。期待大家能在教程中共同学习！

教程目录

目录导航：需求和设计考量、原理图设计、PCB设计（上/中/下）、焊接和调试（上/下）、软硬件联调。

第一章：需求和设计考量

①项目需求有哪些？希望做成什么样子？

②为什么我选择了全志H6芯片？如果选择做其他主控芯片，要考虑哪些东西？

③整体设计和规划上面有哪些考虑？

第二章：原理图设计

①模块级方案设计

②原理图设计的精髓-抄？

③设计中的注意事项

④原理图自查的方式

第三章：PCB设计(上)

①一个谜

②初遇高速PCB设计

③密密麻麻的PCB

④原来PCB设计软件中有这么多概念，之前都走马观花了

⑤高速电路基础知识-阻抗和层叠

⑥触碰工艺边界

第四章：PCB设计(中)

①模块化布局

②BGA出线-原来是有套路的

③高速电路设计的大山-DDR与蛇形等长

什么叫蛇形走线？为什么要等长？哪些信号算一组？同组同层、2W/3W线距约束、DDR拉线、LCEDA中的工具。

④拉线工程师

第六章：PCB设计(下)

①电源，去耦电容和电源平面的分割

PMU和电源铺铜、主控和DDR的去耦电容、电源平面的分割、PDN。

②打板前的检查

③LCEDA的优势和不足之处

④更进一步

经验流、理论仿真流。

第七章：焊接和调试(上)

①打板和SMT贴片

②工欲善其事，必先利其器

③焊接的基础知识

助焊剂的作用、热风焊台的使用、模仿SMT机器贴片。

第八章：焊接和调试(下)

①机焊的质量-整板焊接

②第一座大山-QFN焊接和调试

③在迷宫中慢慢摸索-BGA焊接和调试

④看到曙光了-DragonHD DDR内存测试

第九章：软硬件联调

①再见Orange-正常进入Ubuntu

②WIFI测试-比想象中的顺利

③音频测试-音质还可以

④GPIO测试-兼容OrangePi还是省事不少

⑤USB电源控制、USB摄像头和USB固态硬盘

⑥GPU测试-小板子上看到3D的效果还是有点激动的

⑦稳定性测试-疑似电源完整性问题

⑧更进一步

期待下周三我们再次会面~

如果你认为我这个项目做得不错，欢迎点赞、关注、转发、收藏。

我会持续更新优质、实用的开源项目。